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文档简介

1量子概念是1900年普朗克首先提出的,距今已有一百多年的历史.其间,经过爱因斯坦、玻尔、德布罗意、玻恩、海森伯、薛定谔、狄拉克等许多物理大师的创新努力,到20世纪30年代就建立了一套完整的量子力学理论.量子力学宏观领域经典力学现代物理的理论基础量子力学相对论量子力学微观世界的理论起源于对波粒二象性的认识2一、热辐射绝对黑体辐射定律热辐射任何物体在任何温度下,都向外发射波长不同的电磁波.在不同的温度下发出的各种电磁波的能量按波长的分布不同.这种能量按波长的分布随温度而不同的电磁辐射叫做热辐射.实验证明热辐射具有如下规律:(1)辐射能量按频率的分布随温度而不同.

(2)不同物体在某一频率范围发射和吸收辐射的能力不同;同一物体在某一频率范围发射越强,吸收也越强.3实验表明:辐射本领越大的物体,吸收本领也越大.黑体能全部吸收投射在它上面的各种波长的电磁波的物体称为黑体.(黑体是理想模型)4

单色辐射本领(单色辐出度)单位时间内从物体的单位面积上发出的波长在附近单位波长间隔所辐射的能量.单色辐射本领单位:51.斯忒藩—玻耳兹曼定律斯忒藩常数2.维恩位移定律维恩常数峰值波长辐射本领按波长的分布曲线6例16.1在地球大气层外的飞船上,测得太阳辐射本领的峰值在465nm处.假定太阳是一个黑体,试计算太阳表面的温度和单位面积辐射的功率.解:根据维恩位移定律可得太阳表面的温度为根据斯忒藩—玻耳兹曼定律,太阳单位面积所辐射的功率为

7瑞利—金斯公式经典物理的困难E瑞-金线维恩线实验结果紫外灾难其短波极限为无限大(0,E)8二、普朗克量子假设普朗克常数能量子

普朗克假设:黑体由带电谐振子组成;这些谐振子的能量不能连续变化,只能取一些分立值,这些分立值是最小能量ε的整数倍.普朗克公式带电谐振子吸收或发射能量为9例16.2某物体辐射频率为的黄光,这种辐射的能量子的能量是多大?此能量就是辐射体在辐射或吸收黄光过程中最小的能量单元.解:根据普朗克能量子公式10

普朗克(MaxKarlErnstLudwigPlanck,1858–1947)德国理论物理学家,量子论的奠基人,1918年诺贝尔物理学奖的获得者.1900年12月14日他宣读了以《关于正常光谱中能量分布定律的理论》为题的论文,提出能量量子化的假设,并导出黑体辐射能量分布公式.

1905年爱因斯坦在能量量子化的启发下提出了光量子的假设,并成功解释了光电效应.11散射光波长的改变量仅与有关散射光子能量减小(3)结论12(4)讨论(5)物理意义若则,可见光观察不到康普顿效应.光子假设的正确性,狭义相对论力学的正确性.微观粒子也遵守能量守恒和动量守恒定律.与的关系与物质无关,是光子与近自由电子间的相互作用.散射中的散射光是因光子与金属中的紧束缚电子(原子核)的作用.13解:例16.6波长

的X射线与静止的自由电子碰撞.在与入射方向成90°角

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